高中物理：1.3 气体分子速率分布的统计规律课后限时训练（含答案）

气体分子速率分布的统计规律
(建议用时：25分钟)
?题组　气体分子速率分布的统计规律
1．(多选)在研究热现象时，我们可以采用统计方法，这是因为(　　)
A．每个分子的运动速率随温度的变化是有规律的
B．个别分子的运动不具有规律性
C．在一定温度下，大量分子的速率分布是确定的
D．在一定温度下，大量分子的速率分布随时间而变化
2．(多选)气体能够充满密闭容器，说明气体分子除相互碰撞的短暂时间外
(　　)
A．气体分子可以做布朗运动
B．气体分子可以自由运动
C．气体分子间的相互作用力十分微弱
D．气体分子沿各个方向运动的机会(概率)相等
3．在一定温度下，某种气体的分子速率分布应该是(　　)
A．每个气体分子速率都相等
B．每个气体分子速率一般都不相等，速率很大和速率很小的分子数目很少
C．每个气体分子速率一般都不相等，但在不同速率范围内，分子数的分布是均匀的
D．每个气体分子速率一般都不相等，速率很大和速率很小的分子数目很多
4．如图所示是氧气分子在不同温度(0 ℃和100 ℃)下的速率分布图，由图可得(　　)
A．同一温度下，氧气分子的速率呈现出“中间多、两头少”的分布规律
B．随着温度的升高，每一个氧气分子的速率都增大
C．随着温度的升高，氧气分子中速率小的分子所占的比例增加
D．随着温度的升高，氧气分子的平均速率变小
5．(多选)某一气体在不同温度下的速率分布图像如图所示，下列判断正确的是(　　)
A．T1>T2
B．T1C．两条图线和横轴所包围的面积一定相等
D．两条图线和横轴所包围的面积可能不等
6．(多选)氧气分子在0 ℃和100 ℃温度下单位速率区间的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示。下列说法正确的是(　　)
A．与0 ℃时相比，100 ℃时氧气分子速率出现在0～400 m/s 区间内的分子数占总分子数的百分比较大
B．图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形
C．图中实线对应于氧气分子在100 ℃时的情形
D．图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目
7．(多选)通过大量实验可以得出一定质量的气体在一定温度下，其分子速率的分布情况，下表为0 ℃时空气分子的速率分布，如图为速率分布图，由图可知(　　)
速率区间(m/s) 分子数占总分子数的比例
100以下 0.01
100～200 0.08
200～300 0.15
300～400 0.20
400～500 0.21
500～600 0.17
600～700 0.10
700以上 0.08
A．速率特别大的分子与速率特别小的分子都比较少
B．在400～500 m/s这一速率区间中的分子数占的比例最大
C．若气体温度发生变化，将不再有如图所示的“中间多、两头少”的规律
D．当气体温度升高时，并非每个气体分子的速率都增大，而是速率大的气体分子所占的比例增大，使得气体分子的平均速率增大
参考答案：
?题组　气体分子速率分布的统计规律
1．(多选)在研究热现象时，我们可以采用统计方法，这是因为(　　)
A．每个分子的运动速率随温度的变化是有规律的
B．个别分子的运动不具有规律性
C．在一定温度下，大量分子的速率分布是确定的
D．在一定温度下，大量分子的速率分布随时间而变化
BC　[在研究热现象时，单个分子的运动具有无规则的特征，但大量的分子运动却满足统计规律，且速率分布仅与温度有关，故选项B、C正确。]
2．(多选)气体能够充满密闭容器，说明气体分子除相互碰撞的短暂时间外
(　　)
A．气体分子可以做布朗运动
B．气体分子可以自由运动
C．气体分子间的相互作用力十分微弱
D．气体分子沿各个方向运动的机会(概率)相等
BCD　[布朗运动是指悬浮颗粒因受分子作用力不平衡而做无规则的运动，选项A错误；气体分子不停地做无规则热运动，其分子间的距离大于10r0，因此气体分子间除相互碰撞的短暂时间外，相互作用力十分微弱，分子的运动是相对自由的，可以充满所能达到的整个空间，所以气体分子沿各个方向运动的机会相等，故选项B、C、D正确。]
3．在一定温度下，某种气体的分子速率分布应该是(　　)
A．每个气体分子速率都相等
B．每个气体分子速率一般都不相等，速率很大和速率很小的分子数目很少
C．每个气体分子速率一般都不相等，但在不同速率范围内，分子数的分布是均匀的
D．每个气体分子速率一般都不相等，速率很大和速率很小的分子数目很多
B　[气体分子做无规则运动，速率大小一般不相同，但大量分子的速率遵循一定的分布规律。气体的大多数分子速率在某个数值附近，离这个数值越近，分子数目越多，离这个数值越远，分子数目越少，呈现出“中间多、两头少”的分布规律，故速率很大和速率很小的分子数目很少，故正确选项为B。]
4．如图所示是氧气分子在不同温度(0 ℃和100 ℃)下的速率分布图，由图可得(　　)
A．同一温度下，氧气分子的速率呈现出“中间多、两头少”的分布规律
B．随着温度的升高，每一个氧气分子的速率都增大
C．随着温度的升高，氧气分子中速率小的分子所占的比例增加
D．随着温度的升高，氧气分子的平均速率变小
A　[温度升高后，并不是每一个氧气分子的速率都增大，而是氧气分子的平均速率变大，并且速率小的分子所占的比例减小，则B、C、D错误；同一温度下，氧气分子的速率呈现出“中间多、两头少”的分布规律，A正确。]
5．(多选)某一气体在不同温度下的速率分布图像如图所示，下列判断正确的是(　　)
A．T1>T2
B．T1C．两条图线和横轴所包围的面积一定相等
D．两条图线和横轴所包围的面积可能不等
BC　[温度越高，分子的热运动越激烈，分子热运动激烈是指速率大的分子占总分子数的比例大。温度为T2的图线，速率大的分子占总分子数的比例大，温度高；温度为T1的图线，速率大的分子占总分子数的比例小，温度低，故T16．(多选)氧气分子在0 ℃和100 ℃温度下单位速率区间的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示。下列说法正确的是(　　)
A．与0 ℃时相比，100 ℃时氧气分子速率出现在0～400 m/s 区间内的分子数占总分子数的百分比较大
B．图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形
C．图中实线对应于氧气分子在100 ℃时的情形
D．图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目
BC　[由分子速率分布图可知，与0 ℃时相比，100 ℃时氧气分子速率出现在0～400 m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较小，选项A错误；题图中虚线占百分比较大的分子速率较小，所以对应于氧气分子平均动能较小的情形，选项B正确；题图中实线占百分比较大的分子速率较大，分子平均动能较大，根据温度是分子平均动能的标志，可知实线对应于氧气分子在100 ℃时的情形，选项C正确；根据分子速率分布图可知，题图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目占总分子数的百分比，不能得出任意速率区间的氧气分子数目，选项D错误。]
7．(多选)通过大量实验可以得出一定质量的气体在一定温度下，其分子速率的分布情况，下表为0 ℃时空气分子的速率分布，如图为速率分布图，由图可知(　　)
速率区间(m/s) 分子数占总分子数的比例
100以下 0.01
100～200 0.08
200～300 0.15
300～400 0.20
400～500 0.21
500～600 0.17
600～700 0.10
700以上 0.08
A．速率特别大的分子与速率特别小的分子都比较少
B．在400～500 m/s这一速率区间中的分子数占的比例最大
C．若气体温度发生变化，将不再有如图所示的“中间多、两头少”的规律
D．当气体温度升高时，并非每个气体分子的速率都增大，而是速率大的气体分子所占的比例增大，使得气体分子的平均速率增大
ABD　[由速率分布图可知速率特别大的分子与速率特别小的分子都比较少，选项A正确；在400～500 m/s这一速率区间中的分子数占的比例0.21为最大，选项B正确；若气体温度发生变化，将仍有如题图所示的“中间多、两头少”的规律，选项C错误；当气体温度升高时，并非每个气体分子的速率都增大，而是速率大的气体分子所占的比例增大，使得气体分子的平均速率增大，选项D正确。]